modul praktikum teknologi kultur jaringan...kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama...

49
MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN OLEH: RINDANG DWIYANI HESTIN YUSWANTI DEWA NYOMAN NYANA GEDE WIJANA PRODI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA SEMESTER GANJIL 2017/2018

Upload: others

Post on 02-Sep-2021

11 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

MODUL PRAKTIKUM

TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN

OLEH:

RINDANG DWIYANI

HESTIN YUSWANTI

DEWA NYOMAN NYANA

GEDE WIJANA

PRODI AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS UDAYANA

SEMESTER GANJIL 2017/2018

Page 2: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

ii

PRAKATA

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha

Kuasa atas tersusunnya Modul Petunjuk Praktikum untuk mata

kuliah Teknik Kultur Jaringan Tanaman , mata kuliah pilihan

yang diberikan di Jurusan Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian

Universitas Udayana.

Mata kuliah Teknik Kultur Jaringan memberikan teori

sekaligus memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk

menerapkan teori tersebut dalam praktek, sehingga setelah

menyelesaikan mata kuliah ini dalam satu semester, akan

terpenuhi capaian pembelajaran yaitu mahasiswa memiliki

kompetensi dalam perbanyakan tanaman melalui kultur in vitro,

yang nantinya dapat diterapkan dalam kehidupan di masyarakat .

Modul praktikum membahas secara rinci dari pengenalan

alat hingga praktek perbanyakan. Komoditi yang digunakan

dapat disesuaikan dengan kebutuhan, namun prinsip dasar kultur

sama, yakni menjaga sterilitas karena kondisi steril merupakan

syarat keberhasilan dalam pekerjaan kultur jaringan.

Tentunya tulisan ini masih jauh dari sempurna, kritik dan

saran kami harapkan untuk penyempurnaan tulisan ini. Tak lupa

kami ucapkan terimakasih kepada semua pihak yang membantu

penulisan, layout hingga terjilidnya tulisan ini.

Denpasar, 1 September 2017

Penulis

Page 3: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

iii

DAFTAR ISI

PRAKATA .................................................................................. ii

DAFTAR ISI .............................................................................. iii

DAFTAR GAMBAR ................................................................. iv

TOPIK 1. PERALATAN KULTUR JARINGAN ...................... 1

TOPIK 2. STERILISASI ALAT DENGAN AUTOKLAF ...... 15

TOPIK 3. PEMBUATAN MEDIA KULTUR .......................... 18

TOPIK 4. PERSILANGAN ANGGREK.................................. 26

TOPIK 5. KULTUR BIJI ANGGREK ..................................... 29

TOPIK 6. SUBKULTUR .......................................................... 33

TOPIK 7. KULTUR ORGAN TANAMAN ANGGUR (Vitis

vinifera L.) ................................................................ 36

TOPIK 8. KULTUR TANGKAI BUNGA ANGGREK

PHALAENOPSIS ..................................................... 40

DAFTAR REFERENSI ............................................................ 45

Page 4: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Autoklaf yang menggunakan daya kompor (A); dan

daya listrik (B) ........................................................... 2

Gambar 2. Timbangan (balance)................................................. 5

Gambar 3. Magnetic stirrer ......................................................... 7

Gambar 4. Oven .......................................................................... 8

Gambar 5. Meja Kerja Steril; Enkas (A) dan Laminar (B) ....... 11

Gambar 6. Rak Kultur ............................................................... 12

Gambar 7. Persilangan pada Tanaman Anggrek ....................... 27

Gambar 8. Buah hasil persilangan; Anggrek Phalaenopsis

amabilis (A) dan Vanda tricolor (B) ........................ 30

Gambar 9. Penaburan biji anggrek secara in vitro .................... 32

Gambar 10. Anggrek Bulan (Phalaenopsis amabilis L.) .......... 41

Page 5: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

1

TOPIK 1. PERALATAN KULTUR JARINGAN

Tujuan

Memperkenalkan kepada mahasiswa alat-alat standar yang

digunakan pada Laboratorium kultur jaringan tanaman.

Dasar Teori

Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama

kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel,

jaringan atau organ tanaman pada media buatan yang

mengandung hara secara aseptik di laboratorium.

Kondisi aseptik ini merupakan syarat mutlak agar

pekerjaan kultur dapat berjalan dengan baik dan berhasil. Untuk

itu maka diperlukan alat-alat khusus untuk mendukung kondisi

aseptik tersebut. Peralatan dalam kultur jaringan digunakan

untuk melaksanakan pekerjaan kultur jaringan, dari sterilisasi,

penanaman dan inkubasi kultur. Beberapa diantaranya, yang

penting dan wajib dimiliki oleh setiap laboratorium kultur

jaringan adalah : autoklaf, timbangan (balance), magnetic stirrer,

meja kerja steril, shaker dan rak kultur.

1. Autoklaf (Autoclaves)

Deskripsi

Autoklaf adalah alat untuk sterilisasi dengan metode uap

panas (steam heating). Ada dua jenis jika dilihat dari daya yang

digunakan. Yang pertama adalah autoklaf yang menggunakan

Page 6: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

2

kompor dan yang kedua adalah autoklaf yang menggunakan

daya listrik (Gambar 1). Keduanya memiliki cara kerja yang

sama dalam proses sterilisasi.

Gambar 1. Autoklaf yang menggunakan daya kompor (A);

dan daya listrik (B)

(Foto: Dokumentasi Pribadi)

Cara Kerja

Autoklaf dilengkapi dengan “sarangan” seperti pada

dandang untuk mengukus. Pada sarangan ini diletakkan benda

yang akan disteril. Sementara pada dandang (dibawah sarangan)

diisi dengan air untuk menghasilkan uap, mirip seperti dandang

pengukus.

Autoklaf mensterilisasi dengan metode steam heating

(pemanasan dengan uap). Pertama alat/bahan yang akan

disterilisasi dibungkus dengan kertas atau plastik yang tahan

A B

Page 7: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

3

panas. Selanjutnya alat/bahan tersebut diletakkan dalam

sarangan (panci autoklaf), sementara di bawah sarangan diberi

air, kemudian tutup autoklaf ditutup rapat, katup dibiarkan

terbuka dan dihubungkan dengan sumber tenaga. Autoklaf

kompor dipanaskan diatas kompor, yang dengan listrik

dihubungkan dengan sumber listrik. Setelah beberapa lama, uap

akan keluar dari katup, sebagai penanda bahwa air didalamnya

sudah panas dan mendidih. Pada saat itu, maka katup ditutup

agar tekanan dan suhu di dalam autoklaf dapat naik dengan

cepat. Suhu akan naik sekitar 121oC dan tekanan 17.5 Psi.

Kondisi ini dipertahankan sesuai waktu yang dibutuhkan untuk

sterilisasi, misalnya untuk sterilisasi media diperlukan 30 menit,

sedangkan untuk sterilisasi alat membutuhkan waktu 60 menit.

Dalam kurun waktu itu, uap panas di dalam autoklaf akan

memanaskan dan mematikan mikroorganisme yang ada. Setelah

mencapai waktu yang dibutuhkan, autoklaf dilepaskan dari

sumber tenaga (kompor/listrik). Selanjutnya katup dibuka secara

perlahan, agar suhu turun secara perlahan pula. Tutup autoklaf

boleh dibuka jika suhu/tekanan sudah mencapai nol.

Selanjutnya, alat/bahan didalamnya dapat dikeluarkan secara

hati-hati. Perlu diperhatikan bahwa pembukaan tutup autoklaf

yang dilakukan sebelum suhu/tekanan mencapai nol dapat

menyebabkan air meluap keluar dan sangat berbahaya bagi

pengguna.

Perlu diperhatikan, senyawa yang bersifat themo sensitive

atau rusak karena proses pemanasan dengan autoklaf seperti zat

Page 8: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

4

pengatur tumbuh dan antibiotik. Senyawa tipe ini ditambahkan

pada media setelah proses autoklafing selesai namun sebelum

media mengental. Senyawa-senyawa tersebut harus disteril

terlebih dahulu dengan proses filtering menggunakan filter

syringe.

2. Timbangan (Balance)

Deskripsi

Timbangan (balance) beragam jenisnya, namun yang

sering digunakan adalah timbangan digital. Fungsinya secara

umum adalah untuk menghitung satuan massa suatu benda

dengan teknik digital (Gambar 2). Dalam lab kultur, alat ini

digunakan untuk menimbang bahan/zat yang digunakan dalam

kultur, misalnya zat pengatur tumbuh, bahan untuk media, gula,

agar, dan lain sebagainya.

Sebelum menimbang, spesifikasi timbangan yang akan

digunakan harus diperhatikan terlebih dahulu. Misalnya,

maksimum batas timbang, maksimum digit desimal dalam

dalam penimbangan serta letak tombol-tombol yang diperlukan.

Umumnya, setiap timbangan memiliki tombol “zero” yaitu

tombol untuk menjadikan angka bergerak ke arah nol secara

digital.

Page 9: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

5

Gambar 2. Timbangan (balance)

(Foto: Dokumentasi Pribadi)

Cara Kerja

Secara umum, cara penggunaan timbangan adalah sebagai

berikut. Hubungkan timbangan dengan sumber listrik. Tekan

tombol “on” untuk menyalakan timbangan. Nolkan terlebih

dahulu timbangan sebelum digunakan dengan jalan menekan

tombol “zero”. Selanjutnya letakkan alas timbang (misalnya

wadah plastik, kertas atau aluminium foil) yang akan diletakkan

zat/senyawa di atasnya. Setelah itu tekan kembali tombol “zero”

kembali agar angka pada timbangan menunjukkan angka nol

kembali. Setelah itu letakkan senyawa/zat yang akan ditimbang

dan catat angka pada timbangan. Setelah digunakan timbangan

harus dibersihkan kembali dan disimpan/diletakkan dalam

kondisi tidak terhubung dengan sumber listrik.

Page 10: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

6

3. Magnetic Stirrer

Deskripsi

Magnetic stirrer digunakan untuk proses pembuatan

media, yaitu untuk pemanasan (heating) dan pengadukan

(stirring) (Gambar 3). Dengan fungsi tersebut maka alat ini

dilengkapi dengan dua tombol putar, yakni tombol “stirrer”

(pengaduk) dan tombol “heat” (untuk pemanasan). Magnetic

stirrer dilengkapi dengan magnet pengaduk yang berputar dalam

wadah (gelas ukur, dsb yang ditaruh diatas magnetic stirrer)

jika tombol “stirrer” diputar ke kanan. Kecepatan magnet

berputar dapat diatur sesuai skala (nomor) yang tertera, semakin

besar skala, semakin cepat magnet berputar.

Dalam pembuatan media proses pengadukan sangat

diperlukan untuk membuat media menjadi homogen. Selain

tombol “stirrer”, juga ada tombol “heating”, yaitu tombol yang

berfungsi untuk memanaskan. Jika tombol “heating” diputar ke

kanan, maka suhu larutan/senyawa dalam wahah meningkat.

Seperti halnya tombol “stirrer”, tombol “heating” juga

dilengkapi dengan skala, yang semakin tinggi suhunya jika

skala nomor semakin besar. Pemanasan larutan media kultur

diperlukan hingga suhu mencapai kurang lebih 80oC.

Page 11: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

7

Gambar 3. Magnetic stirrer

(Foto: Dokumentasi Pribadi)

Cara Kerja

Sebelum digunakan, dipastikan dulu bahwa alat dapat

berfungsi dengan baik. Jika untuk pembuatan media, cara

kerjanya adalah sebagai berikut. Magnetic stirrer dihubungkan

dengan sumber listrik. Wadah berisi sedikit air ditaruh diatas

magnetic. Bahan-bahan media dimasukkan satu persatu sambil

mengaktifkan tombol stirrer sehingga bahan tersebut dapat larut.

Setelah senyawa semua larut, magnet diambil (stirrer dimatikan

pada saat pengambilan magnet). Setelah itu ditambahkan

aquades sampai mencapai volume media yang diinginkan,

kemudian pH diukur dan disesuaikan menjadi 5.6-5.8 dengan

jalan menambahkan beberapa tetes NaOH 1M (jika pH rendah)

atau HCl 1M (jika pH tinggi). Terakhir ditambahkan pemadat

dan tombol “heating” diaktifkan untuk pemanasan media hingga

Page 12: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

8

mencapai 80oC. Setelah itu,media dituang dalam botol-botol

kultur, ditutup rapat, kemudian diautoklaf.

4. Oven

Deskripsi

Khususnya untuk laboratorium kultur jaringan, oven

digunakan sebagai alat untuk sterilisasi. Sterilisasi dengan oven

hanya bisa untuk alat-alat kecil dan glasswares dan tidak bisa

untuk sterilisasi media. Di dalam laboratorium, oven diletakkan

di ruang preparasi. Metode sterilisasi dengan oven dikenal

dengan dry heating, karena proses sterilisasi menggunakan

udara kering yang panas. Ada banyak ragam oven, namun satu

diantaranya dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Oven

(Foto: Dokumentasi Pribadi)

Page 13: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

9

Cara Kerja

Semua alat atau glasswares yang akan disterilisasi

dibungkus dengan kertas atau aluminium foil, selanjutnya

dimasukkan ke dalam oven. Oven ini menggunakan daya listrik,

dilengkapi dengan pengatur suhu dan waktu, sehingga proses

sterilisasi bisa dilakukan dengan menekan tombol sesuai dengan

kebutuhan. Angka yang menunjukkan suhu dan waktu

pengovenan akan terbaca secara digital. Setelah selesai proses

pengovenan, hendaknya oven dibersihkan dan tersimpan dalam

keadaan tidak terkoneksi dengan listrik.

5. Meja Kerja (Enkas; Laminar)

Deskripsi

Meja kerja steril digunakan dalam penanaman (inkubasi)

kultur. Ada dua jenis, yang bersifat konvensional disebut enkas

(Gambar 5 A), sedangkan yang lebih modern adalah laminar

(Gambar 5 B). Enkas tidak menggunakan sumber listrik, kecuali

lampu neon yang menempel pada kaca enkas untuk penerang.

Enkas terbuat dari bahan kaca dan kayu dengan dua lubang di

bagian depan seukuran tangan pekerja. Lubang ini disertai tutup

untuk mencegah kontaminasi. Laminar menggunakan sumber

listrik, terbuat dari bahan logam dan kaca. Laminar dilengkapi

dengan tombol “power‟ untuk mengaktifkan laminar, tombol

“UV” untuk ultra violet, tombol “lamp” untuk lampu serta

tombol “fan” untuk menyalakan kipas / blower.

Page 14: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

10

Cara Kerja

Bagian dalam enkas dan laminar dilengkapi dengan meja

kerja, tempat untuk meletakkan peralatan kultur selama proses

penanaman. Cara kerja enkas adalah sebagai berikut. Sebelum

digunakan, bagian dalam enkas dilap dengan alkohol 70%

dengan menggunakan tissue/lap steril (tissue/lap yang sudah

disteril dengan autoklaf). Tangan pekerja disemprot dengan

alkohol dan masuk melalui lubang di bagian depan enkas ketika

melakukan pengelapan. Semua bahan/alat yang akan digunakan

disemprot dengan alkohol sebelum dimasukkan ke dalam enkas.

Selanjutnya pekerjaan dapat dimulai. Enkas banyak digunakan

pada usaha pembuatan seedling anggrek dalam botol. Perlu

diingatkan bahwa penggunaan enkas tidak boleh menggunakan

lampu bunsen, Adanya residu uap alkohol dalam enkas dapat

menyebabkan enkas meledak jika terkena api dan dapat

mencederai pengguna.

Cara kerja laminar adalah sebagai berikut. Laminar

dihubungkan dengan sumber listrik dan tombel “power” ditekan

untuk mengaktifkan alat. Lampu UV dinyalakan dengan jalan

menekan tombol UV. Lampu UV tujuannya untuk membunuh

mikroorganisme yang ada dalam laminar, dinyalakan selama

minimal 15 menit sebelum laminar digunakan. Selanjutnya,

lampu UV dimatikan, pintu laminar dibuka, kemudian lampu

biasa (tombol “lamp”) dinyalakan dan fan/blower diaktifkan.

Selanjutnya meja dibersihkan lagi dengan alkohol 70%, semua

alat/bahan yang digunakan untuk penanaman juga disemprot

Page 15: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

11

dengan alkohol dan dimasukkan ke dalam laminar. Selanjutnya

pekerjaan dapat dimulai. Yang perlu diperhatikan bahwa tangan

pekerja harus senantiasa menggunakan glove/sarung tangan dan

selalu disemprot dengan alkohol. Setelah pekerjaan selesai,

semua barang dikeluarkan dari laminar, meja dibersihkan (dilap)

dengan alkohol, pintu laminar ditutup, blower dan lampu

dimatikan dan lampu Uv kembali dinyalakan selama kurang

lebih 15 menit. Setelah itu, lampu UV dan power dimatikan,

lepaskan dari sumber listrik.

Gambar 5. Meja Kerja Steril; Enkas (A) dan Laminar (B)

(Foto: Dokumentasi Pribadi)

6. Rak Kultur

Deskripsi

Rak kultur merupakan tempat untuk meletakkan eksplan

setelah ditanam pada media steril dan menumbuhahkannya

Page 16: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

12

hingga menjadi plantlet. Rak kultur diletakkan dalam ruang

kultur. Semua proses morfogenesis hingga terbentuknya plantlet

berlangsung di ruang kultur pada rak kultur (Gambar 6).

Gambar 6. Rak Kultur

(Foto: Dokumentasi Pribadi)

7. Glasswares dan peralatan kecil lainnya

Glasswares adalah semua peralatan kecil yang terbuat dari

bahan gelas seperti gelas ukur, gelas dan labu Erlenmeyer, serta

botol kultur. Alat-alat ini dapat disterilisasi dengan oven

maupun dengan autoklaf. Alat-alat ini harus dibungkus dengan

kertas saat sterilisasi agar kondisi steril tetap terjaga sampai alat

Page 17: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

13

tersebut digunakan. Botol-botol bekas seperti botol selai, botol

minuman dan botol infus yang terbuat dari bahan gelas dapat

digunakan untuk botol kultur.

Peralatan kecil lainnya terdiri dari dissecting kit (perataan

untuk memotong/mengiris), pinset, spatula dan lain-lain yang

umumnya terbuat dari bahan logam (stainlessteel). Spatula

merupakan pengaduk atau digunakan untuk mengambil bahan

berupa serbuk. Pinset digunakan untuk memegang / menjepit

benda, umumnya digunakan pada saat penanaman eksplan.

Scalpel adalah gagang pisau yang dalam penggunaannya

berpasangan dengan blade (pisau). Gunanya adalah untuk

mengiris/memotong, dalam hal ini bahan eksplan yang akan

ditanam. Bagian pisau dijual secara terpisah dari scalpel

(gagang)nya dan sudah dalam keadaan steril. Pisau steril ini

bersifat sekali pakai. Peralatan kecil dari bahan logam ini juga

harus dibungkus dengan kertas saat sterilisasi. Sterilisasi dapat

dilakukan dengan oven maupun dengan autoklaf.

Bahan Diskusi

Perhatikan dengan seksama alat-alat tersebut dan pelajari cara

kerjanya, kemudian jawab pertanyaan berikut:

- Mengapa sebelum menimbang zat harus mengetahui

kapasitas timbangan yang digunakan?

- Apa fungsi dari magnetic stirrer, autoklaf dan laminar?

Bagaimana cara kerjanya?

Page 18: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

14

- Apa beda enkas dan laminar? Sebutkan bagian penting

dari alat-alat tersebut dan jelaskan fungsinya.

- Sebutkan alat untuk sterilisasi: a. media; b. alat-alat kecil

seperti pinset, scalpel, spatula, dan sebagainya.

- Apa yang dimaksud dengan sterilisasi dengan metode

steam heating dan dry heating?

Page 19: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

15

TOPIK 2. STERILISASI ALAT DENGAN AUTOKLAF

Tujuan

1. Memperkenalkan kepada mahasiswa cara mensterilisasi alat

dalam teknik perbanyakan tanaman melalui kultur jaringan.

2. Mahasiswa mampu mensterilisasi alat yang digunakan

dalam teknik perbanyakan tanaman dengan kultur jaringan

Dasar Teori

Kondisi steril merupakan syarat utama keberhasilan

praktik teknik kultur jaringan baik untuk tujuan perbanyakan

tanaman maupun tujuan lainnya seperti transformasi genetik.

Kondisi steril / aseptik berarti bebas mikroorganisme. Dengan

demikian, semua alat yang akan digunakan dalam proses kultur

harus dalam kondisi aseptik / steril. Untuk itulah diperlukan

sterilisasi terhadap semua alat yang akan digunakan seperti

pinset, spatula, botol kultur, gelas ukur, scalpel, (dan lain

sebagainya ).

Proses sterilisasi diawali dengan langkah persiapan yakni

pengemasan alat alat yang akan disteril. Alat-alat tersebut harus

dalam keadaan terbungkus saat disteril maupun setelah disteril,

untuk menghindarkan alat dari ekspose terhadap

mikroorganisme, sehingga ketika digunakan tetap dalam kondisi

steril.

Page 20: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

16

Alat dan Bahan yang Dibutuhkan

- Autoklaf sebagai alat pensterilisasi

- Alat-alat yang akan disterilisasi, seperti botol kultur, alat

tanam (pinset, scalpel), gelas ukur, aquades

- Plastik, kertas coklat, karet gelang, aluminium foil

Cara Kerja

- Bungkus alat-alat seperti botol kultur, gelas ukur dan

aquades (dalam wadah) dengan plastik dan diikat dengan

karet gelang.

- Karet gelang, plastik dan aluminium foil (untuk tutup botol

kultur) disiapkan dalam wadah dan ditutup dengan plastik

dan diikat dengan karet gelang.

- Alat tanam dibungkus dengan kertas coklat.

- Masukkan alat alat yang sudah siap tersebut dalam autoklaf,

diletakkan dalam sarangan (panci autoklaf), sementara di

bawah sarangan diberi air, kemudian tutup autoklaf ditutup

rapat, katup dibiarkan terbuka dan dihubungkan dengan

sumber tenaga.

- Autoklaf kompor dipanaskan diatas kompor, yang dengan

listrik dihubungkan dengan sumber listrik.

- Setelah beberapa lama, uap akan keluar dari katup, sebagai

penanda bahwa air didalamnya sudah panas dan mendidih.

Pada saat itu, maka katup ditutup agar tekanan dan suhu di

dalam autoklaf dapat naik dengan cepat.

- Suhu akan naik sekitar 121oC dan tekanan 17psi.

Page 21: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

17

- Kondisi ini dipertahankan sesuai waktu yang dibutuhkan

untuk sterilisasi, misalnya untuk sterilisasi media diperlukan

30 menit, sedangkan untuk sterilisasi alat membutuhkan

waktu 60 menit.

- Setelah mencapai waktu yang dibutuhkan autoklaf

dilepaskan dari sumber tenaga (kompor/listrik).

- Selanjutnya katup dibuka secara perlahan, agar suhu turun

secara perlahan pula.

- Tutup autoklaf boleh dibuka jika suhu/tekanan sudah

mencapai nol. Selanjutnya, alat/bahan didalamnya dapat

dikeluarkan secara hati-hati.

- Simpan alat-alat yang sudah disteril tersebut pada ruang

khusus untuk penyimpanan alat/bahan steril.

Bahan Diskusi

- Mengapa kondisi steril senantiasa harus dijaga dalam

pekerjaan kultur jaringan?

- Apa akibatnya jika alat-alat yang digunakan tidak steril?

- Apa saja yang bisa menjadi sumber kontaminan dalam

kultur jaringan?

Page 22: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

18

TOPIK 3. PEMBUATAN MEDIA KULTUR

Tujuan

Melatih mahasiswa agar memiliki keterampilan dalam

pembuatan media kultur.

Dasar Teori

Eksplan (berupa jaringan atau organ) yang ditumbuhkan

secara in vitro pada media buatan, juga membutuhkan hara

untuk terjadinya morfogenesis dan pertumbuhan. Secara umum

media buatan tersebut mengandung :

- Hara makro: nitrogen (N), posfor (P), kalium (K), kalsium

(Ca), magnesium (Mg), dan sulfur (S).

- Hara mikro: ferum/zat besi(Fe), manganese (Mn), zinc (Zn),

cobalt (Co), copper (Cu) dan molybdenum (Mo).

- Gula: Gula diberikan pada media kultur sebagai sumber

karbohidrat untuk respirasi karena tanaman kultur bersifat

heterotrof atau tidak dapat melakukan fotosintesis untuk

menghasilkan karbohidrat.

- Vitamin: Vitamin dibutuhkan tanaman sebagai katalisator

dalam berbagai proses metabolisme. Vitamin digunakan

untuk pertumbuhan sel dan proses diferensiasi sel dan

jaringan yang ditanam secara in vitro. Beberapa jenis

vitamin yang digunakan dalam kultur in vitro adalah

thiamin, nicotinic acid dan pyridoxine.

Page 23: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

19

- Myo-inositol: Myo-inositol adalah senyawa golongan

karbohidrat yang ditambahkan pada media kultur dalam

jumlah sedikit untuk menstimulasi pertumbuhan sel untuk

banyak spesies tanaman. Meskipun bukan tergolong

vitamin, namun senyawa ini akan terpecah menjadi vitamin

C dan pectin.

- Zat pengatur tumbuh: Umumnya ada dua golongan zat

pengatur tumbuh (ZPT) yang digunakan dalam kultur in-

vitro, yakni golongan auksin dan sitokinin.

- Pemadat media: Media kultur diberi pemadat, dapat berupa

agar, bioagar atau gellan gum. Penambahan senyawa

pemadat bertujuan untuk membuat media menjadi padat

maupun semi padat.

- Asam amino: Asam amino tidak selalu harus ditambahkan

pada media kultur, namun diperlukan untuk kultur sel dan

kultur protoplas.

- Senyawa organik alami: Senyawa organik alami seperti air

kelapa, santan kelapa, jus/ekstrak tomat, ekstrak pisang,

ekstrak kentang dan lain sebagainya seringkali ditambahkan

pada media kultur untuk menstimulasi pertumbuhan

sel/jaringan kultur. Kebutuhan akan jenis dan jumlahnya

tergantung spesies tanamannya.

Unsur/senyawa tersebut kini sudah tersedia dalam bentuk

kemasan jadi yang kita sebut sebagai media dasar. Dikenal ada

Page 24: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

20

beberapa media dasar yang umumnya digunakan dalam kultur in

vitro, diantaranya adalah media MS (Murashige dan Skoog),

Knudson, VW (Vacin dan Went), dan NP (New Phalaenopsis).

Dalam praktikum kali ini akan dilakukan pembuatan 2

macam media dengan menggunakan media dasar MS. Yang

pertama adalah media untuk menumbuhkan biji atau subkultur

protokorm anggrek dan yang kedua adalah media untuk kultur

organ anggrek yakni menginduksi organogenesis. Pada media

pertama, dilakukan penambahan 100 gram tomat per liter media;

sedangkan pada media yang kedua dilakukan penambahan

0,01ppm NAA dan 5 ppm BAP. Jumlah NAA dan BAP yang

dipipet untuk satu liter media tergantung pada larutan stok ZPT

tersebut yang tersedia.

Alat dan Bahan yang Dibutuhkan

Alat:

- Gelas Ukur ukuran 2 L

- Magnetic stirrer yang dilengkapi dengan pemanas

- Timbangan analitik

- Botol botol kultur yang sudah steril

- Tutup botol kultur yang dapat berupa karet, plastik atau

aluminium foil

- Autoklaf untuk sterilisasi

- pH indicator

Page 25: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

21

Bahan / Senyawa:

- Media Kemasan jadi MS

- Buah tomat yang masak

- ZPT : NAA, BAP

- Sukrosa

- Pemadat

- Aquades

- Larutan KOH atau HCl

Cara Kerja

Cara membuat satu liter media tanam untuk biji anggrek

sama dengan membuat satu liter media tanam untuk kultur in

vitro secara umum. Caranya adalah sebagai berikut:

- Siapkan gelas ukur (ukuran 2 Liter) dan letakkan di atas

magnetic stirrer. Ukuran gelas harus lebih besar dari volume

media yang akan dibuat

- Dibuat 3 macam media yakni: Media 1 (media MS murni),

Media 2 (media MS ditambah 100 gram tomat per liter

untuk kultur biji anggrek), dan Media 3 (sejumlah NAA dan

BAP untuk induksi tunas pada kultur organ)

- Timbang media kemasan jadi, beratnya disesuaikan dengan

kebutuhan (untuk satu liter media) yang tercantum dalam

sampul kemasan. Untuk media MS, ditimbang 4,43 gram

media kemasan untuk pembuatan 1 liter media

- Untuk pembuatan satu liter media, masukkan senyawa

tersebut pada gelas ukur yang sudah disediakan.

Page 26: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

22

Tambahkan akuades hingga 500 ml. Masukkan magnet

pengaduk dan putar knop “stirrer” magnetic stirrer untuk

pengadukan dan putar juga knop “heat” untuk pemanasan

- Masukkan 30 gram sukrosa (gula pasir) untuk setiap liter

media dan tetap dilakukan pengadukan dan pemanasan

- Pada media 1 tidak dilakukan penambahan ZPT maupun

bahan organik. Pada media 2 ditambahkan 100 gram tomat

per liter. Caranya, timbang tomat 100 gram, kemudian dijus

dengan penambahan sedikit air dan kemudian dituang

seluruhnya. Media 3 adalah media untuk induksi tunas yang

mengandung 5 ppm BAP dan 0,1ppm NAA. Pada media 3,

dipipet sejumlah NAA dan BAP (dilakukan perhitungan

sesuai dengan konsentrasi stok yang tersedia)

- Selanjutnya pada masing-masing jenis media ditambahkan

akuades hingga volume mendekati satu liter, misal 900 ml

- Ukur pH dengan pH indikator, kemudian pH tersebut

diadjust atau dijadikan 5,6-5,8 dengan jalan menambahkan

larutan yang bersifat basa (NaOH atau KOH) jika terlalu

asam atau larutan yang bersifat asam (HCl) jika terlalu basa

- Timbang pemadat yaitu 7 gram agar-agar komersial untuk

setiap liter media dan tambahkan ke masing- masing jenis

media

- Tambahkan akuades lagi hingga volumenya benar-benar

tepat satu liter. Pada saat menambahkan akuades, magnet

pemutar diangkat sebentar, setelah tepat satu liter

dimasukkan lagi

Page 27: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

23

- Tetap dilakukan pengadukan (“stirrer”) dan pemanasan

(“heat”) agar larutan benar benar homogen

- Jika sudah mendidih (suhu mencapai 80oC), maka media

tersebut dituang ke dalam botol-botol kultur yang sudah

disteril, ditutup rapat dengan penutup botol yang terbuat

dari karet atau dengan plastik lembaran atau aluminium foil.

Volume masing-masing botol tergantung ukuran botolnya,

berkisar kurang lebih 20-40 ml

- Selanjutnya botol-botol yang sudah berisi media tersebut

disteilisasi dengan autoklaf. Caranya, panci autoklaf diisi air

secukupnya, kemudian “sarangan” (bentuknya seperti

bagian dalamnya dandang yang berlubang) diletakkan di

dalamnya. Botol-botol yang berisi media tersebut diletakkan

dalam “sarangan‟, diatur sedemilian rupa agar efisien dan

volume tidak melebihi volume “sarangan” sehingga autoklaf

dapat ditutup rapat.

- Selanjutnya autoklaf dipanaskan dengan kompor (untuk

jenis autoklaf kompor) atau dengan listrik (untuk jenis

autoklaf listrik). “Katup asap‟ dibiarkan terbuka hingga

keluar asap. Setelah asap keluar dari katup, selanjutnya

katup ditutup agar suhu dan tekanan meningkat

- Dibiarkan suhu naik hingga mencapai 121oC atau tekanan

mencapai 17 psi (autoklaf umumnya dilengkapi dengan

penunjuk suhu dan tekanan). Proses sterilisasi media

Page 28: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

24

membutuhkan waktu 30 menit, dihitung sejak suhu

mencapai 121oC

- Setelah proses autoklafing selesai, media tidak dapat

langsung dikeluarkan. Harus ditunggu dulu sampai suhu

autoklaf mencapai 0oC atau tekanan 0 psi.

- Setelah dikeluarkan dari autoklaf, media ditaruh di ruang

media. Digunakan paling cepat satu minggu kemudian,

untuk memberikan kesempatan pada mikroorganisme

(seandainya masih ada dalam media) untuk tumbuh dalam

kurun waktu tersebut, sehingga dapat mencegah

penggunaan media yang mengandung mikroorganisme

dorman di dalamnya

- Dalam kondisi tidak tersedianya “magnetic stirrer‟ di

laboratorium, maka pembuatan media dapat dilakukan di

atas kompor. Peran gelas ukur digantikan oleh panci

aluminium atau “stainlessteel‟ yang tahan untuk pemanasan

di atas kompor, sedangkan untuk mengaduk digunakan

sendok pengaduk sebagai pengganti magnet yang diputar

oleh stirrer (pada “magnetic stirrer‟).

Bahan Diskusi

- Mengapa harus ditambahkan 100 gram jus tomat pada

media untuk kultur biji atau sub kultur protokorm anggrek?

- Mengapa ditambahkan 0,01ppm NAA dan 5ppm BAP

untuk induksi organogenesis pada kultur organ?

Page 29: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

25

- Mengapa dibutuhkan suatu tenggang waktu sejak “media

selesai diautoclaving‟ dengan “media dapat digunakan”?

- Jika ada media yang kontaminasi, apa jenis kontaminan dan

dari mana sumbernya?

Page 30: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

26

TOPIK 4. PERSILANGAN ANGGREK

Tujuan

Melatih mahasiswa dalam melakukan persilangan pada

tanaman anggrek, sebagai langkah awal dalam pembuatan

anggrek hibrida.

Dasar Teori

Anggrek merupakan tanaman yang paling mudah

disilangkan diantara tanaman yang tergolong Kelas

Angiospermae, sehingga setiap tahunnya di dunia bisa

dihasilkan ratusan hingga ribuan anggrek hibrida. Anggrek

memiliki perhiasan bunga yang spesifik, dimana kelopak dan

mahkota bunganya sulit dibedakan karena warnanya sama,

sehingga keduanya disebut perhiasan bunga. Polen (sel kelamin

jantan) menggumpal disebut polinia. Sementara putik (sel

kelamin betina) terdapat pada suatu cekungan dalam struktur

yang disebut “tugu” atau “columna”, bersama dengan polen di

bagian atasnya.

Persilangan dapat dilakukan dengan jalan mengambil

polinia anggrek dan meletakkan pada putiknya. Umumnya tujuh

hari setelah persilangan dilakukan, perhiasan bunga akan layu

dan gugur, dan perlahan bakal buah membengkak. Bakal buah

ini selanjutnya berkembang menjadi buah, yang mana di

dalamnya terdapat ribuan biji anggrek. Diperlukan waktu yang

berbeda untuk setiap spesies anggrek dari sejak persilangan

Page 31: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

27

sampai buahnya dapat dipanen untuk ditabur dalam pembuatan

anggrek botol. Misalnya, genus Dendrobium membutuhkan

waktu 3 bulan setelah persilangan, Phalaenopsis 8-9 bulan, dan

anggrek Vanda sekitar 6-7 bulan setelah persilangan. Gambar 7

menunjukkan contoh persilangan anggrek.

Gambar 7. Persilangan pada Tanaman Anggrek

Alat dan Bahan yang Dibutuhkan

- Tanaman anggrek

- Kertas label

- Pensil 2B

Page 32: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

28

- Tusuk Gigi

- Benang

- Cawan petri

Cara Kerja

- Buka tutup polen, ambil polen dengan tusuk gigi dan

letakkan pada cawan petri

- Letakkan polen tersebut pada putik

- Lakukan resiprokal

- Beri label dan diikatkan dengan benang pada tangkai bunga

yang digunakan sebagai induk betina (yang akan

berkembang menjadi buah)

- Label ditulis dengan pensil bukan pulpen agar tidak luntur.

Label berisi nama tanaman induk (betina dan jantan) serta

tanggal.

- Amati dan catat apa yang terjadi dan ambil gambar / foto

secara periodik perkembangan bakal buah setelah

persilangan.

Bahan Diskusi

- Berapa jumlah bunga yang berhasil menjadi buah?

- Apa yang menyebabkan kegagalan terbentuknya buah?

- Mengapa buah yang akan ditabur bijinya harus dipanen

tepat waktu?

Page 33: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

29

TOPIK 5. KULTUR BIJI ANGGREK

Tujuan

Melatih mahasiswa agar memiliki keterampilan dan

pengetahuan dalam perbanyakan tanaman anggrek melalui

kultur biji.

Dasar Teori

Hasil persilangan anggrek akan membentuk buah (Gambar

8). Di dalam buah anggrek terdapat biji anggrek yang berukuran

sangat kecil, sehingga dalam satu buah bisa terdapat ratusan

hingga jutaan biji tergantung spesies nya. Berbeda dengan biji

tanaman angiospermae lain yang memiliki cadangan makanan,

biji anggrek sedikit atau tidak sama sekali memiliki cadangan

makan (endosperm). Konsekwensinya, biji-biji ini harus disemai

secara in vitro di laboratorium pada media steril yang

mengandung sumber makanan (hara makro, hara mikro,

vitamin). Perkecambahan biji anggrek secara alamiah (di

habitatnya) bisa terjadi, namun harus ada simbiosis dengan

semacam mikoriza. Dengan kondisi inipun persentase

perkecambahan masih sangat rendah, yaiti berkisar sekitar 1 %.

Sedangkan penyemaian di luar laboratorium pada media tidak

steril menyebabkan biji-biji tersebut mati karena serangan

mikroorganisme atau dimakan serangga (seperti semut) karena

ukuran biji yang sangat kecil. Dengan demikian, penaburan biji

anggrek harus ditanam secara in vitro di laboratorium. Syarat

Page 34: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

30

utama untuk kultur in vitro adalah kondisi aseptik, sehingga

sterilisasi merupakan faktor penting untuk keberhasilan kerja

kultur in vitro.

Gambar 8. Buah hasil persilangan; Anggrek Phalaenopsis

amabilis (A) dan Vanda tricolor (B)

(Foto: Dokumentasi pribadi)

Alat dan Bahan yang Dibutuhkan

Alat:

- Media kultur steril yang sudah disiapkan sebelumnya

- Cawan petri yang berdiameter agak besar (9-12cm) untuk

tempat menaruh buah dalam meja kerja

- Erlenmeyer kecil atau botol selai steril untuk tempat alkohol

- Lampu bunsen dan spiritus

- Scalpel dan blade (pisau steril) untuk mengiris buah

Bahan:

- Buah anggrek yang siap ditabur

- Spiritus

A B

Page 35: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

31

- Alkohol

- Detergen untuk mencuci buah anggrek

Cara Kerja:

- Pertama buah anggrek (yang akan ditabur bijinya) dicuci

pada kucuran air kran sambil disikat (dengan sikat gigi

bersih) menggunakan detergen

- Selanjutnya buah anggrek yang sudah bersih ini dicelupkan

dalam spiritus dan dibakar di atas lampu bunsen. Hal ini

dilakukan sebanyak tiga kali, baru kemudian dimasukkan ke

dalam laminar

- Di dalam laminar, buah anggrek tersebut dipegang dengan

pinset, dibakar sekali lagi baru kemudian dibelah

- Selanjutnya biji-biji anggrek ditanam pada media yang sudah

disiapkan, yakni media 1 (MS murni) dan media 2 (MS

+100gram per liter jus tomat).

- Botol kultur diberi label dan diletakkan di ruang kultur

- Prinsip untuk menjaga kondisi steril adalah setiap alat tanam

yang akan mengenai bahan tanam harus dicelupkan terlebih

dahulu dalam alkohol, lalu dibakar di api lampu bunsen, baru

kemudian digunakan. Hati-hati dalam penggunaan alkohol

dan api. Jangan sampai alat yang masih mengandung api‟

dicelupkan dalam alkohol karena dapat menyebabkan

terbakarnya alkohol. Gambar 9 menunjukkan cara penaburan

biji anggrek.

Page 36: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

32

Gambar 9. Penaburan biji anggrek secara in vitro

Bahan Diskusi

- Amati saat biji berkecambah (berubah hijau) pada kedua

jenis media. Pengamatan dilakukan setiap minggu sampai

minggu ke 3. Pada media mana biji anggrek lebih cepat

berkecambah?

- Amati dan hitung jumlah botol kultur yang bijinya

berkecambah (dilakukan pada akhir pengamatan, yakni pada

minggu ke 3).

- Bahaslah hasil tersebut di atas, cari bahan referensi yang

mendukung pembahasan.

Page 37: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

33

TOPIK 6. SUBKULTUR

Tujuan

Mahasiswa dapat melakukan praktek subkultur yang

merupakan tahapan dalam pekerjaan dalam kultur jaringan.

Dasar Teori

Subkultur adalah memindahkan kultur ke media baru

dengan alasan tertentu. Beberapa alasan kultur harus

dipindahkan adalah:

- Media habis sementara tanaman masih sehat

- Penjarangan pada pertumbuhan protokorm anggrek

- Media terkontaminasi sementara tanaman tidak/masih sehat

- Proliferasi tunas sehingga tunas-tunas yang sudah tumbuh

dipindahkan kembali ke media induksi tunas untuk

menstimulasi peningkatan jumlah tunas

- Memindahkan ke media perakaran untuk induksi akar. Ini

dilakukan untuk tunas-tunas yang sudah tumbuh tapi belum

berakar

- Untuk tujuan lainnya, seperti induksi embrio dalam

embriogenesis, dan lain sebagainya.

Pada praktikum ini dilakukan subkultur protokorm

anggrek hasil semai biji. Subkultur dilakukan karena media

sudah habis dan populasi protokorm dalam botol sangat tinggi

sehingga tumbuh berjejal dan menghambat pertumbuhan.

Page 38: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

34

Alat dan Bahan yang Dibutuhkan

Alat:

(semua alat dalam keadaan steril / sudah diautoklaf)

- Pinset

- Wadah alkohol

- Aluminium foil

- Lampu bunsen dengan spiritus

- Korek api

- Karet gelang

- Laminar

Bahan:

- Media tanam steril

- Protokorm anggrek dalam botol

- Alkohol

Cara Kerja

- Aktifkan laminar, nyalakan lampu UV selama 15 menit

- Matikan lampu UV, nyalakan lampu biasa dan hidupkan

blower

- Kenakan glove dan semprot tangan dengan alkohol 70 %

- Semprot semua alat dan bahan yang akan digunakan dan

masukkkan dalam laminar

- Celupkan pinset dalam alkohol dan ekspose ke arah api.

Gunakan pinset tersebut untuk memindahkan protokorm ke

media baru

Page 39: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

35

- Tutup kembali botol setelah penanaman pada media baru

- Pekerjaan ini diulang hingga protokorm dalam botol awal

habis disubkultur. Yang perlu diperhatikan untuk menjaga

kondisi aseptik adalah:

- Selalu celupkan pinset ke alkohol dan ekspose ke arah api

sebelum digunakan mengambil protokorm

- Panaskan mulut botol (botol asal protokorm maupun botol

media baru) sebelum mengambil atau meletakkan protokorm

dari/ke dalam botol.

Bahan Diskusi

- Berapa persen dari botol yang ditanam terkontaminasi?

- Amati apa yang menyebabkan kontaminasi beserta ciri-

cirinya?

- Bagaimana cara menanggulangi kontaminasi tersebut?

- Apa akibatnya jika protokorm anggrek tersebut tidak

disubkultur?

- Dalam pembuatan anggrek botol, perlukah sub-kultur

dilakukan?

- Untuk menjawab semua pertanyaan, carilah literatur yang

mendukung dan tulis sumbernya.

Page 40: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

36

TOPIK 7. KULTUR ORGAN TANAMAN

ANGGUR (Vitis vinifera L.)

Tujuan

Melatih mahasiswa agar memiliki keterampilan dan

pengetahuan dalam perbanyakan tanaman melalui kultur organ.

Dasar Teori

Teknik kultur jaringan tanaman adalah suatu cara atau

teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan, organ atau bagian

tanaman lainnya untuk menjadi tanaman secara utuh, dalam

kondisi steril (aseptik) pada media yang mengandung nutrisi, di

laboratorium.

Teknik kultur in-vitro ini digunakan sebagai dasar untuk

melakukan perbanyakan mikro, atau dikenal dengan istilah

‟mikropropagasi‟ (micropropagation) atau in vitro propagation.

Mikropropagasi ini merupakan perbanyakan vegetatif yang

dilakukan secara modern. Karena perbanyakan vegetatif, maka

anakan hasil perbanyakan akan identik dengan induknya.

Anakan hasil perbanyakan melalui mikropropagasi ini disebut

plantlet. Jadi plantlet adalah tanaman hasil perbanyakan

melalui mikropropagasi atau kultur in vitro. Plantlet ini disebut

somaklon, karena merupakan tanaman hasil perbanyakan secara

vegetatif (klon) yang berasal dari sel-sel somatik. Somaklon

memiliki sifat-sifat yang secara genetik identik dengan induknya,

sehingga mikropropagasi ini digunakan untuk memperbanyak

Page 41: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

37

tanaman transgenik yang dihasilkan melalui rekayasa genetika

maupun untuk memperbanyak hibrida unggul yang merupakan

hasil persilangan konvensional.

Di dalam kultur in vitro (kultur jaringan), sistem

regenerasi tanaman atau terbentuknya plantlet dari eksplan dapat

terjadi melalui dua cara yakni organogenesis dan embriogenesis.

Organogenesis adalah proses pembentukan propagul berupa

organ. Embriogenesis adalah proses pembentukan embrio, dan

dalam kultur in vitro disebut embriogenesis somatik (somatic

embryogenesis) karena embrio yang terbentuk berasal dari

eksplan yang terdiri dari sel-sel somatik. Organogenesis maupun

embriogenesis dapat terjadi secara langsung (direct) ataupun

secara tidak langsung atau melalui fase kalus terlebih dahulu

(indirect).

Dalam praktikum ini akan dilakukan produksi plantlet

melalui organogenesis secara langsung melalui kultur organ.

Organ yang akan dijadikan eksplan adalah daun dan tunas

tanaman anggur.

Alat dan Bahan yang Dibutuhkan

Alat:

Peralatan yang digunakan sudah dalam kondisi steril

- Cawan petri

- Scalpel dan blade

- Lampu bunsen

- Sprayer

Page 42: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

38

- Gunting

- Wadah alkohol

- Wadah untuk sterilisasi eksplan (gelas erlen meyer steril)

Bahan:

- Daun dan tunas tanaman anggur

- Alkohol

- Spiritus

- Fungisida

- Larutan Bayclin 5%

- Media untuk induksi tunas yang sudah disiapkan sebelumnya

dan media MS murni

Cara Kerja:

- Laminar dipersiapkan sebagaimana mestinya (lihat topik

topik sebelumnya)

- Ambil tunas dan daun tanaman anggur dari tanaman induk

menggunakan gunting steril

- Cuci material eksplan di bawah air kran mengalir

- Masukkan dalam wadah yang berisi larutan detergen dan

digoyang-goyang selama 5 menit

- Bilas dengan air steril 3 kali dan masukkan dalam larutan

fungisida (2 gram/L), ditutup rapat dan masukkan ke dalam

laminar

- Dalam laminar, selanjutnya wadah tersebut digoyang selama

10 menit

Page 43: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

39

- Bilas dengan air steril 3 kali dan kembali dimasukkan ke

larutan fungisida (baru) dengan konsentrasi sama, digoyang

kembali selama 10 menit

- Bilas kembali dengan air steril sebanyak 3 kali, selanjutnya

dimasukkan ke dalam larutan bayclin 5% selama 2 menit

- Bilas dengan air steril 3 kali, selanjutnya letakkan pada

cawan petri yang sudah dialasi dengan kertas saring

steril untuk ditiriskan

- Buatlah irisan eksplan, daun dan node dipisahkan

- Tanam pada media yang sudah disiapkan

- Lakukan pengamatan secara periodik (setiap minggu) hingga

6 minggu

- Variabel pengamatan: jumlah eksplan bertunas (setiap

botol), jumlah tunas per eksplan (hanya dihitung dari

eksplan yang tumbuh tunas, dirata-ratakan untuk setiap

botol).

Bahan Diskusi dan Pelaporan:

- Adakah perbedaan hasil antar jenis eksplan?

- Apakah yang terjadi pada percobaan anda, organogenesis atau

embriogenesis?

- Sebutkan dan jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi

morfogenesis tanaman secara in vitro

- Bahaslah hasil yang didapat dengan pustaka yang relevan.

Page 44: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

40

TOPIK 8. KULTUR TANGKAI BUNGA ANGGREK

PHALAENOPSIS

Tujuan

Melatih mahasiswa agar memiliki keterampilan dan

pengetahuan dalam perbanyakan tanaman melalui tangkai

bunga.

Dasar Teori

Anggrek dari genus Phalaenopsis atau dikenal di Indonesia

sebagai anggrek Bulan memiliki kelebihan yakni warna bunga

yang menarik, serta memiliki flower longevity (daya tahan bunga

dalam tandan bunga yang masih melekat pada tanaman/intact

plant), sehingga sangat baik digunakan untuk bisnis rental

tanaman hias (Gambar 10). Dalam prakteknya, setelah bunganya

gugur, tangkai bunga tersebut harus dibuang atau dipangkas dari

tanamannnya untuk merangsang tumbuhnya tunas-tunas baru

pada tanaman, sehingga menjadi limbah yang tak termanfaatkan.

Sementara itu, teori totipotensi sel menyebutkan bahwa sel

tanaman secara genetik memiliki potensi untuk tumbuh dan

berkembang menjadi tanaman secara utuh. Dengan

dilatarbelakangi teori totipotensi sel ini maka mikropropagasi

atau perbanyakan tanaman melalui teknik kultur jaringan

dilakukan.

Page 45: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

41

Gambar 10. Anggrek Bulan (Phalaenopsis amabilis L.)

(Foto: Dokumentasi Pribadi)

Didasari oleh teori tersebut serta didasari oleh banyaknya

limbah tanaman berupa tangkai bunga anggrek Phalaenopsis yang

diproduksi oleh berbagai rental tanaman hias dewasa ini menjadi

alasan yang sangat kuat untuk melakukan perbanyakan

menggunakan bahan tanam dari limbah tangkai bunga anggrek

Phalaenopsis.

Alat dan Bahan yang Dibutuhkan

Alat:

Peralatan yang digunakan sudah dalam kondisi steril

- Cawan petri

- Scalpel dan blade

- Lampu bunsen

- Sprayer

Page 46: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

42

- Gunting

- Wadah alkohol

- Wadah untuk sterilisasi eksplan (gelas erlen meyer steril)

Bahan:

- Tangkai bunga anggrek Phalaenopsis

- Alkohol

- Spiritus

- Fungisida

- Larutan Bayclin 5%

- Media untuk induksi tunas yang sudah disiapkan

sebelumnya dan media MS murni

Cara Kerja:

- Laminar dipersiapkan sebagaimana mestinya (lihat topik

topik sebelumnya)

- Ambil tunas dan daun tanaman anggur dari tanaman induk

menggunakan gunting steril

- Cuci material eksplan di bawah air kran mengalir

- Masukkan dalam wadah yang berisi larutan detergen dan

digoyang-goyang selama 5 menit

- Bilas dengan air steril 3 kali dan masukkan dalam Larutan

fungisida (2 gram/L), ditutup rapat dan masukkan ke dalam

laminar

- Dalam laminar, selanjutnya wadah tersebut digoyang selama

10 menit

Page 47: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

43

- Bilas dengan air steril 3 kali dan kembali dimasukkan ke

larutan fungisida (baru) dengan konsentrasi sama,

digoyang kembali selama 10 menit

- Bilas kembali dengan air steril sebanyak 3 kali,

selanjutnya dimasukkan ke dalam larutan bayclin 5 %

selama 2 menit

- Bilas dengan air steril 3 kali, selanjutnya letakkan pada

cawan petri yang sudah dialasi dengan kertas saring steril

untuk ditiriskan

- Buatlah irisan eksplan, node tangkai bunga diiris, dengan

ukuran kurang lebih 1 cm.

- Untuk mencegah browning, pengirisan dapat dilakukan

pada larutan vitamin C 50 ppm, kemudian dibilas dengan

air steril dan ditiriskan pada kertas saring steril

- Tanam pada media yang sudah disiapkan

- Lakukan pengamatan secara periodik (setiap minggu)

hingga 6 minggu

- Variabel pengamatan: saat tumbuh tunas, jumlah eksplan

bertunas (setiap botol), jumlah tunas per eksplan (hanya

dihitung dari eksplan yang tumbuh tunas, dirata-ratakan

untuk setiap botol).

Bahan Diskusi dan Pelaporan:

- Adakah perbedaan hasil antar jenis eksplan?

- Apakah yang terjadi pada percobaan anda, organogenesis

atau embriogenesis?

Page 48: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

44

- Sebutkan dan jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi

morfogenesis tanaman secara in vitro

- Bahaslah hasil yang didapat dengan pustaka yang relevan.

Page 49: MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KULTUR JARINGAN...Kultur jaringan tanaman atau yang dikenal dengan nama kultur in- vitro adalah suatu teknik untuk menumbuhkan sel, jaringan atau organ tanaman

45

DAFTAR REFERENSI

Sumber Referensi untuk mendukung pelaporan:

1. Dwiyani, R. 2015. Kultur Jaringan Tananaman. Pelawasari,

Denpasar. 75hal.

2. George EF & SherringtonPD. 1984. Plant propagation by

tissue culture. Hand book and directory of commercial

laboratories. Exegetics Ltd, England.

3. Saad AIM & Elshahed AM. 2012. Plant tissue culture

media. http://creative commons.org./licenses/by/3.0

4. Dwiyani R, Yuswanti H, Darmawati IAP, Suada K &

Mayadewi NNA. 2015. In vitro germination and its

subsequent growth of an orchid of Vanda tricolor Lindl.

var. suavis from Bali on complex additives enriched

medium. Agrivita 37 (2) : 144-150

5. Dwiyani R. 2013. Perkecambahan Biji dan Pertumbuhan

Protokorm Anggrek dari Buah dengan umur yang berbeda

pada media kultur yang diperkaya dengan dengan ekstrak

tomat. Jurnal Hortikultura Indonesia 4(2): 90-93

6. Jurnal internasional lainnya yang terkait dengan topik

praktikum.